UERJ 2017 (2º Exame de Qualificação) — questão 31 de Física

Gabarito CGases — volume molar nas CNTP e massa de gásVestibular Estadual · 2º Exame de Qualificação
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 31 de Física do UERJ 2017 (2º Exame de Qualificação)

Enunciado em texto

Utilize as informações a seguir para responder às questões de números 30, 31 e 32.

Um peixe ósseo com bexiga natatória, órgão responsável por seu deslocamento vertical, encontra-se a 20 m de profundidade no tanque de um oceanário. Para buscar alimento, esse peixe se desloca em direção à superfície; ao atingi-la, sua bexiga natatória encontra-se preenchida por 112 mL de oxigênio molecular.

Considere que o oxigênio molecular se comporta como gás ideal, em condições normais de temperatura e pressão.

Quando o peixe atinge a superfície, a massa de oxigênio molecular na bexiga natatória, em miligramas, é igual a:

(A) 80

(B) 120

(C) 160

(D) 240

(Enunciado: Vestibular Estadual UERJ 2017, 2º Exame de Qualificação — DSEA/UERJ.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ).

Resolução comentada

O que a questão pede: a massa de O2\text{O}_2 que ocupa 112 mL nas condições normais de temperatura e pressão (CNTP).

Passo 1 — quantos mols cabem em 112 mL. Nas CNTP (0 °C e 1 atm), um mol de qualquer gás ideal ocupa 22,4 L. Esse número sai da equação de Clapeyron, V=nRT/pV = nRT/p, com n = 1 mol, T = 273 K e p = 1 atm. Então:

n=0,112 L22,4 L/moln = \frac{0{,}112\ \text{L}}{22{,}4\ \text{L/mol}}

n=5×10−3 moln = 5 \times 10^{-3}\ \text{mol}

Passo 2 — a massa. A molécula de O2\text{O}_2 tem dois átomos de oxigênio (massa atômica 16, da tabela periódica), então a massa molar é 32 g/mol:

m=n M=5×10−3×32m = n\,M = 5 \times 10^{-3} \times 32

m=0,16 g=160 mgm = 0{,}16\ \text{g} = 160\ \text{mg}

⚠️ A armadilha: usar a massa do átomo, 16 g/mol, em vez da molécula O2\text{O}_2: dá 80 mg, a alternativa A. O enunciado diz “oxigênio molecular”.

A ideia em uma frase: nas CNTP, 22,4 L de gás ideal são 1 mol; com o número de mols, a massa é n vezes a massa molar.

Resposta: alternativa C (160 mg).

Vídeo em breve

A resolução em vídeo desta questão ainda não foi gravada. A explicação escrita acima está completa, passo a passo. Novos vídeos saem no canal do Professor Filatte.

Prefere navegar prova por prova? Abra esta questão no Filatte Resolve.

Outras questões de Física do UERJ 2017 (2º Exame de Qualificação)

Gabarito e resolução de todas as questões de Física do UERJ 2017 (2º Exame de Qualificação) →

Mais questões de Termodinâmica e gases, de todas as bancas, resolvidas passo a passo. Ver todos os assuntos →